Chapitre 8. Les particules de courte durée de vie

L’histoire de la recherche des particules élémentaires est récente mais se divise en un grand nombre de périodes différentes, certaines déconcertantes, lorsque régnait la plus totale confusion, et d’autres marquées par des découvertes formidables ; des périodes où la recherche était fébrilement focalisée sur un seul objet et d’autres où le progrès était en marche sur plusieurs fronts à la fois. Entre 1947, année de la découverte des premières traces en forme de V, et 1953, année où a été proposée pour la première fois l’idée d’« étrangeté », l’étude des particules étranges a été au cœur de la recherche expérimentale. Vers la fin des années 1950 et au début des années 1960, un nouveau type de particules, d’une durée de vie extrêmement courte, fit l’objet de toutes les attentions ; on désigna ces particules par le terme de « résonances ».
Le lecteur qui a acquis quelques notions sur les lois de conservation et a compris comment certaines particules, comme les particules étranges, s’arrangent pour vivre aussi longtemps, grâce aux lois de conservation qui interdisent leur désintégration par interaction forte, peut poser la question suivante : une collision à haute énergie (entre des protons par exemple) peut-elle produire des particules dont la désintégration, via l’interaction forte, n’est pas interdite par une loi de conservation ? Si de telles particules existent, leur espérance de vie doit être de l’ordre de 10-23 seconde seulement (le temps nécessaire pour que l’effet de l’interaction forte puisse parcourir une distance égale au diamètre de la particule)…